Взаимодействието на гравитацията с квантовия свят отдавна озадачава физиците. Неквантовата теория на пространство-времето решава този проблем.
Неквантовата теория на пространство-времето решава мистерията с гравитацията
В момента физиците се опитват да обединят общата теория на относителността, която обяснява гравитацията и пространство-времето в големи мащаби, с квантовата механика - законите, които управляват Вселената на микроскопично ниво. Това е необходимо, за да се опише напълно Вселената във всички мащаби. Нито една от теориите за квантовата гравитация не е доказана и е много трудно да се провери. Сега физиците са предложили алтернативна теория за квантовата гравитация, която, ако бъде потвърдена, ще промени напълно разбирането ни за времето и цялата Вселена. Изследването е публикувано в списание Physical Review X, пише New Scientist.
НАСА: Може ли Земята да загуби гравитацията си?
Всички теории, които се опитват да комбинират общата теория на относителността и квантовата механика, се наричат теории на квантовата гравитация. Авторите на изследването обаче предлагат теория на постквантовата гравитация. В тази теория пространство-времето и гравитацията не са квантови.
Квантовата сила е фундаменталният градивен елемент на сила или частица. Например, фотоните са квантите на светлината (електромагнитната сила). Другите две фундаментални сили на природата (слабата и силната сила) също са квантови. Гравитацията е единствената фундаментална сила, чиято квантова природа не е доказана. Авторите на изследването смятат, че гравитацията наистина не е квантова. Същото важи и за пространство-времето. Новата теория предполага, че гравитацията и пространство-времето, описани в общата теория на относителността на Айнщайн, нямат фундаментални градивни елементи. Въз основа на това физиците са моделирали как това неквантово пространство-време би взаимодействало с квантовите сили, частици и полета, съдържащи се в него.
Физик смята: Гравитацията допълнително подкрепя теорията, че живеем в симулирана вселена
Учените са открили странна случайност в пространство-времето, или по-точно, случайни флуктуации във времето. Тези флуктуации се случват в много малки мащаби, на ниво квантов свят, но времето в постквантовата теория флуктуира и се движи напред по непредсказуеми начини. Тези флуктуации във времето ни позволяват да свържем теорията на гравитацията с квантовата механика. Но причината за флуктуациите във времето остава неясна.
Физиците вярват, че тяхната теория може да бъде тествана и доказана, за разлика от други теории за квантовата гравитация. Експериментите за нейното тестване включват измерване на свойствата на гравитацията между двойки обекти. Тъй като общата теория на относителността неразривно свързва пространството и времето и показва, че гравитацията е следствие от кривината на пространство-времето, всякакви промени в свойствата на пространството и времето неизбежно ще променят силата на гравитацията.
„Ако потокът на времето е непредсказуем, тогава тази непредсказуемост може да се наблюдава при измерване на гравитацията“, отбелязват авторите на изследването.
Но ще са необходими много години, за да се тества напълно постквантовата гравитация.
Потвърждението на тази теория би променило напълно разбирането ни за физиката. Ако времето наистина се колебае, това би могло да промени разбирането ни за цялата вселена.
Къде гравитацията на Земята е най-слаба - там човек тежи с 1% по-малко
